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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del poder popular para la educación Unidad educativa colegio ítalo venezolano maría Montessori Materia: Naturaleza 1er año sección B

ciclos de la materia y rutas energéticas

Profesor

Alumno

Daniel Alfonzo

Yoiber acosta CI: 32.254.484

Ciudad bolívar abril 2020 Índice Introduccion............................................................................................................. Ciclo del carbono................................................................................................... 1,2

Ciclo del nitrogeno...................................................................................................3 El ciclo de la materia en la cadena alimentaria........................................................3 el flujo de energía y los niveles tróficos..................................................................4,5 el ciclo de la materia.................................................................................................6 anexos.......................................................................................................................7

Introduccion Los seres vivos necesitan materia y energía para realizar sus funciones vitales. La materia que utilizan las plantas para crecer y cumplir sus funciones vitales proviene del suelo, del agua y del aire; los animales utilizan la materia de otros seres vivos, así como la que extraen del aire y del agua, para vivir.

En la naturaleza, esta materia cumple ciclos en los cuales pasa de un estado a otro, o de una forma a otra, de manera que no se pierde, sino que se vuelve a utilizar. La vida en nuestro planeta depende, en gran medida, de los ciclos que cumplen en la naturaleza sustancias como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno o el agua, las cuales están disponibles para las plantas y los animales en alguna de sus fases.

Ciclo del carbono El ciclo del carbono es el ciclo biogeoquímico por el cual el carbono se intercambia entre la biosfera, pedosfera, geosfera, hidrósfera y la atmósfera de la Tierra. Junto con el ciclo del nitrógeno y el ciclo del agua, el ciclo del carbono comprende una secuencia de eventos que

es clave para hacer a la Tierra capaz de sostener vida; describe el movimiento de carbono al ser reciclado y reusado por la biosfera, incluyendo los sumideros de carbono. El balance global del carbono es el equilibrio de los intercambios (ingresos y pérdidas) de carbono entre las reservas de carbono o entre un bucle concreto (p. ej., atmósfera ⇔ biosfera) del ciclo del carbono. Un examen del balance de carbono de una reserva o depósito puede proporcionar información aproximadamente si este está funcionando como una fuente o sumidero de dióxido de carbono. El ciclo del carbono fue inicialmente descubierto por Joseph Priestley y Antoine Lavoisier y fue popularizado por Humphry Davy.

Dado que el carbono (C) es un elemento clave para la vida y para la mayoría de los compuestos orgánicos conocidos, se lo encuentra involucrado en numerosas sustancias de origen orgánico (e inorgánico), en una transmisión continua que permite su reutilización y reciclaje, sosteniendo los niveles de dicho elemento en un balance global. El carbono en el mundo existe en distintas formas y ámbitos : desde las reservas minerales de carbono bajo tierra y el carbono inorgánico disuelto en el agua del mar, hasta el dióxido de carbono en la atmósfera producto de emisiones volcánicas o de la respiración de los seres vivientes, así como de los procesos de descomposición de la materia orgánica en pantanos y otros terrenos. Para efectos del ciclo del carbono, algunos de ellos son considerados depósitos y otros rutas de intercambio. A grandes rasgos las reservas de carbono son: el carbono atmosférico, el contenido en el cuerpo de los seres vivos en la biósfera (incluidos los seres marinos y acuáticos), el carbono disuelto en el agua del mar y depositado en el fondo de los océanos, y los depósitos minerales de la corteza terrestre, incluidos los depósitos de petróleo y otros hidrocarburos. Las rutas de intercambio entre esos depósitos son: 

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Los procesos de fermentación y descomposición. Los grandes depósitos de materia orgánica son ricos en carbono y en organismos que viven de la descomposición y transformación de dicha materia, obteniendo energía a cambio y liberando gases a la atmósfera como el metano (CH4) o el CO2. La respiración y la fotosíntesis. Junto con otros procesos bióticos metabólicos, estos procesos liberan y capturan respectivamente dióxido de carbono a la atmósfera, como subproducto o insumo de sus rutas bioquímicas. El carbono del CO2 se fija en las plantas y se libera junto con vapor de agua cuando los animales respiramos. Intercambio gaseoso oceánico. Los océanos se evaporan por la acción del sol, como lo establece el ciclo hídrico. En dicho proceso, el vapor de agua producido y liberado a la atmósfera también propicia el intercambio de gases entre la atmósfera y el océano, permitiendo que el carbono se disuelva en el agua, donde es fijado por el plancton fotosintético. Los procesos de sedimentación. Tanto en la tierra como en el mar, el excedente de carbono en la materia orgánica en descomposición, que no es captado y procesado

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por las formas de vida descomponedoras, va a apilarse y sedimentar en el fondo de los océanos o en las diversas capas de la corteza terrestre, donde forma fósiles, depósitos de hidrocarburos o sedimentos reactivos. La combustión natural o por mano de la humanidad. Los procesos industriales humanos y los incendios forestales espontáneos deben ser tomados en cuenta en este ciclo, ya que son responsables del incremento anual de carbono en la atmósfera, en forma de gases de invernadero. Esto se debe a la quema de combustibles fósiles, a la liberación de gases orgánicos producto de la industria humana, o a las eventuales emisiones naturales volcánicas.

Todos estos procesos se dan al mismo tiempo y constituyen un ciclo de balance delicado, que permite al carbono circular en distintos entornos y como parte de sustancias de muy distinta índole. Una interrupción de este circuito significaría el empobrecimiento de numerosos ámbitos vitales y, posiblemente, el fin de la vida tal y como la conocemos

ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno es el conjunto cerrado de procesos biológicos y abióticos que se basa en el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los mas importantes ciclos biogeoquímicos del que depende el equilibrio dinámico de composición de la biosfera. Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3–) es transformado a grupos aminoácidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación. Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico ( N2). Se trata de la fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2, y la desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78 % en volumen).

El ciclo de la materia en la cadena alimentaria. El ciclo de la materia consiste en: Existen organismos que son productores, es decir, se encargan de producir materia orgánica a través del proceso de la fotosíntesis. Se trata de las plantas y algas. Otros organismos son consumidores, se alimentan de los productores o de otros consumidores. Se trata de organismos herbívoros, carnívoros, etc. De esta manera, la materia orgánica pasa de unos a otros organismos, desde los que son comidos a los que comen. Finalmente, los seres vivos mueren y sus cuerpos (materia) se descompone en el suelo por la acción de microorganismos descomponedores. Éstos transforman la materia orgánica de los seres vivos en materia inorgánica aprovechable por los organismos productores para que el ciclo vuelva a comenzar.

el flujo de energía y los niveles tróficos.

Los organismos puede ser productores o consumidores en cuanto al flujo de energía a través de un ecosistema. Los productores convierten la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa. Los ejemplos más destacados de productores son las plantas; ellas usan, por medio de la fotosíntesis, la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono en glucosa (u otro azúcar). Las algas y las cianobacterias también son productores fotosintetizadores, como las plantas. Otros productores son las bacterias que viven en algunas profundidades oceánicas. Estas bacterias toman la energía de productos químicos provenientes del interior de la Tierra y con ella producen azúcares. Otras bacterias que viven bajo tierra también pueden producir azúcares usando la energía de sustancias inorgánicas. Otro término para productores es autótrofos. Los consumidores obtienen su energía de los enlaces de carbono originados por los productores. Otro término para un consumidor es heterótrofo. Es posible distinguir 4 tipos de heterótrofos en base a lo que comen: Consumidor

Nivel trófico

Fuente alimenticia

1. Herbívoros

primario

plantas

2. Carnívoros

secundario o superior

animales

3. Omnívoros

todos los niveles

plantas y animales

4. Detritívoros

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detrito

El nivel trófico se refiere a la posición de los organismos en la cadena alimenticia, estando los autótrofos en la base. Un organismo que se alimente de autótrofos es llamado herbívoro o consumidor primario; uno que coma herbívoros es un carnívoro o consumidor secundario. Un carnívoro que coma carnívoros que se alimentan de herbívoros es un consumidor terciario, y así sucesivamente. Es importante observar que muchos animales no tienen dietas especializadas. Los omnívoros (como los humanos) comen tanto animales como plantas. Igualmente, los carnívoros (excepto algunos muy especializados) no limitan su dieta sólo a organismos de un nivel trófico. Las ranas y sapos, por ejemplo, no discriminan entre insectos herbívoros y carnívoros; si es del tamaño adecuado y se encuentra a una distancia apropiada, la rana lo capturará para comérselo sin que importe el nivel trófico

El diagrama anterior muestra como la energía (flechas oscuras) y los nutrientes inorgánicos (flechas claras) fluyen a través del ecosistema. Debemos, primeramente, aclarar algunos conceptos. La energía "fluye" a través del ecosistema como enlaces carbono-carbono. Cuando ocurre respiración, los enlaces carbono-carbono se rompen y el carbono se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Este proceso libera energía, la que es usada por el organismo (para mover sus músculos, digerir alimento, excretar desechos, pensar, etc.) o perdida en forma de calor. Las flechas oscuras en el diagrama representan el movimiento de esta energía. Observe que toda la energía proviene del sol, y que el destino final de toda la energía es perderse en forma de calor. ¡La energía no se recicla en los ecosistemas! Los nutrientes inorgánicos son el otro componente mostrado en el diagrama. Ellos son inorgánicos debido a que no contienen uniones carbono-carbono. Algunos de estos nutrientes inorgánicos son el fósforo en sus dientes, huesos y membranas celulares; el nitrógeno en sus aminoácidos (las piezas básicas de las proteínas); y el hierro en su sangre (para nombrar solamente unos pocos nutrientes inorgánicos). El flujo de los nutrientes se representa con flechas claras. Observe que los autótrofos obtienen estos nutrientes inorgánicos del 'almacen' de nutrientes inorgánicos (usualmente el suelo o el agua que rodea la planta). Estos nutrientes inorgánicos son pasados de organismo a organismo cuando uno es consumido por otro. Al final, todos los organismos mueren y se convierten en detrito, alimento para los descomponedores. En esta etapa, la energía restante es extraida (y perdida como calor) y los nutrientes inorgánicos son regresados al suelo o agua para se utilizados de nuevo. Los nutrientes inorgánicos son reciclados, la energía no. Para resumir: En el flujo de energía y de nutrientes inorgánicos, es posible hacer algunas generalizaciones: 1. La fuente primaria (en la mayoría de los ecosistemas) de energía es el sol. 2. El destino final de la energía en los ecosistemas es perderse como calor. 3. La energía y los nutrientes pasan de un organismo a otro a través de la cadena alimenticia a medida que un organismo se come a otro. 4. Los descomponedores extraen la energía que permanece en los restos de los organismos

El ciclo de la materia La materia que forma los seres vivos está formada por: materia inorgánica o mineral, donde encontramos al agua y las sales minerales y la materia orgánica que forma los seres vivos y entre los que se encuentran los azúcares, las grasas y las proteínas. Los productores transforman la materia inorgánica en orgánica por la fotosíntesis que pasarán de unos consumidores a otros en las cadenas tróficas. Cuando éstos y los productores mueren o eliminan de su cuerpo los productos de desecho estas sustancias devuelven al suelo la materia mineral con la participación de los descomponedores. De esta forma existe un ciclo de la materia en la naturaleza que permite el mantenimiento del equilibrio natural.

Anexos Ciclo del nitrogeno

Ciclo del carbono...